徐 舒

1 秸稈機(jī)械化收獲市場(chǎng)前景

秸稈作為世界范圍內(nèi)生物質(zhì)能資源的重要組成部分，其綜合利用的途徑主要集中在秸稈還田和作為秸稈飼料、工業(yè)原料和現(xiàn)代能源四個(gè)方面。

秸稈還田是最直接、最簡(jiǎn)便、成本最低的秸稈利用途徑，但若方法不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致土壤病菌增加、作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良現(xiàn)象，從而給秸稈還田帶來(lái)了一定的阻礙。

秸稈飼料、工業(yè)原料和現(xiàn)代能源是秸稈商品化的重要體現(xiàn)。玉米秸稈含有豐富的營(yíng)養(yǎng)和可利用的化學(xué)成分，是畜牧業(yè)飼料的主要原料；小麥秸稈可制成草漿用于造紙；另外，小麥和水稻秸稈經(jīng)加工后可作為生物質(zhì)能源，用作生活燃料和生物質(zhì)發(fā)電，其中以生物質(zhì)發(fā)電為主。

近年來(lái)，為緩解能源危機(jī)，國(guó)家提出加快開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源，支持發(fā)展秸稈、垃圾焚燒和垃圾填埋氣發(fā)電，建設(shè)了一批秸稈和林木質(zhì)電廠站，擴(kuò)大生物質(zhì)固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)能力，并網(wǎng)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到550萬(wàn)kW，新建25 MW的生物質(zhì)發(fā)電廠80座。到2020年，裝機(jī)容量要達(dá)到3 000萬(wàn)kW，需新建25MW的生物質(zhì)發(fā)電廠1 080座。隨著一系列政策、規(guī)劃的出臺(tái)，各大電力集團(tuán)紛紛投資生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)，這將更有利于秸稈的綜合利用。對(duì)于秸稈發(fā)電而言，秸稈的收集、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)發(fā)生的費(fèi)用占整個(gè)成本的比例很大，因此，對(duì)秸稈收儲(chǔ)運(yùn)的物流成本分析很有必要。一般情況下，生物質(zhì)發(fā)電原料運(yùn)輸半徑不應(yīng)超過(guò)80～120 km，否則運(yùn)輸成本的上升會(huì)導(dǎo)致生物質(zhì)發(fā)電經(jīng)濟(jì)性下降。1個(gè)裝機(jī)容量為25 MW的機(jī)組年耗生物質(zhì)秸稈30萬(wàn)t以上，到2020年，將可實(shí)現(xiàn)每年消耗秸稈3.24億t以上，這需要大量的秸稈打捆機(jī)收集農(nóng)作物秸稈。開(kāi)發(fā)農(nóng)作物秸稈資源，變廢為寶，對(duì)于一個(gè)人口眾多的能源資源相對(duì)缺乏的國(guó)家來(lái)說(shuō)，也是整個(gè)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施。

當(dāng)前，我國(guó)秸稈機(jī)械化收獲水平還很低，如果能實(shí)現(xiàn)大面積機(jī)械收獲作業(yè)，不但節(jié)本增收效益顯著，同時(shí)也能減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，緩解勞動(dòng)力需求緊張的矛盾。我國(guó)麥稻兩熟面積0.51億hm2，按每臺(tái)收獲機(jī)年作業(yè)面積53.33 hm2（800畝）計(jì)算，秸稈撿拾打捆機(jī)的需求量約95萬(wàn)臺(tái)。目前國(guó)外秸稈撿拾打捆機(jī)并不能很好地適應(yīng)我國(guó)的田間機(jī)械化收獲，且價(jià)格昂貴。因此，發(fā)展我國(guó)秸稈收獲機(jī)械市場(chǎng)前景十分廣闊。

2 秸稈機(jī)械化收獲技術(shù)現(xiàn)狀

綜觀世界，發(fā)達(dá)國(guó)家秸稈綜合利用率很高，秸稈收獲早已實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，秸稈綜合利用的環(huán)節(jié)正在向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，使得生產(chǎn)效率不斷提高，生產(chǎn)成本不斷降低，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不斷提升。而我國(guó)秸稈收獲全過(guò)程主要依靠人力去完成，仍然延續(xù)著傳統(tǒng)的手工勞作方式，使得生產(chǎn)效率顯著低下，生產(chǎn)成本居高不下，效益隨之減退。由于秸稈收獲季節(jié)性較強(qiáng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，如再遇陰天下雨，秸稈極易霉?fàn)€變質(zhì)，迫切需要實(shí)現(xiàn)秸稈機(jī)械化收獲。為此，各地做了不少?lài)L試。如近幾年，不少企業(yè)研制出了圓捆秸稈打捆機(jī)和方捆秸稈打捆機(jī)，有的地方引進(jìn)了國(guó)外的秸稈打捆機(jī)。雖然國(guó)內(nèi)研制的打捆機(jī)有的已經(jīng)得到應(yīng)用，但是效果不太理想，機(jī)器性能不太穩(wěn)定，成捆率不高，故障率較高；國(guó)外的秸稈打捆機(jī)雖然性能比國(guó)內(nèi)的要好，但是售價(jià)昂貴，農(nóng)民很難承受。總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)秸稈機(jī)械化收獲技術(shù)還處于技術(shù)引進(jìn)、開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)階段。主要原因是：

（1）機(jī)械收獲秸稈在技術(shù)上有一定難度。秸稈打捆機(jī)的核心部件主要有撿拾機(jī)構(gòu)、壓縮機(jī)構(gòu)和捆扎機(jī)構(gòu)。目前，撿拾機(jī)構(gòu)和壓縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)基本能夠滿足工作要求，但是捆扎機(jī)構(gòu)所用到的打結(jié)器技術(shù)不過(guò)關(guān)，成捆率低，故障多，需要依靠國(guó)外進(jìn)口。

（2）秸稈的綜合利用水平還不是很高。秸稈收獲需要投入較多的人力與財(cái)力。目前，秸稈的商業(yè)價(jià)值還沒(méi)有得到全社會(huì)的認(rèn)可，而秸稈的機(jī)械化收獲要以秸稈的商品化為前提。

（3）種植田塊限制。南方地區(qū)多數(shù)是小田塊種植模式，不適合大型機(jī)械作業(yè)；而北方地區(qū)以大田種植為主，不合適中小型機(jī)械作業(yè)。因此，需要因地制宜地開(kāi)發(fā)研制適合各地的機(jī)械。

（4）財(cái)力限制。與研制收獲機(jī)械相比，科研院所、企業(yè)等更愿意將主要力量集中在技術(shù)比較成熟、難度相對(duì)較小、易于產(chǎn)生效益的農(nóng)業(yè)機(jī)具的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)上。

3 秸稈機(jī)械化收獲技術(shù)研發(fā)思路

秸稈機(jī)械化收獲技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)必須充分考慮到國(guó)情、域情，在引進(jìn)、試驗(yàn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，靈活地將國(guó)外技術(shù)與本國(guó)相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，把開(kāi)發(fā)秸稈機(jī)械化收獲技術(shù)作為主攻方向，尋求突破。具體實(shí)施時(shí)，可將秸稈機(jī)械化收獲技術(shù)的開(kāi)發(fā)分為四個(gè)部分，采用兩種模式。

四個(gè)部分：第一部分為專(zhuān)用工作部件——捆扎機(jī)構(gòu)。這部分國(guó)內(nèi)研究的不多、不深，技術(shù)不是很成熟，可通過(guò)試驗(yàn)，直接吸收國(guó)外技術(shù)，如功能件的采用、結(jié)構(gòu)、尺寸、參數(shù)等。第二部分是主要工作部件，包括撿拾機(jī)構(gòu)、壓縮機(jī)構(gòu)等?？山梃b國(guó)外的機(jī)型進(jìn)行對(duì)比、試驗(yàn)，自主研制開(kāi)發(fā)。第三部分是機(jī)架部分。這部分國(guó)內(nèi)技術(shù)相對(duì)成熟，可直接采用或適當(dāng)改進(jìn)采用。第四部分為監(jiān)測(cè)控制部分。可視需要，直接借用現(xiàn)有成熟裝置。

兩種模式：一是以國(guó)外機(jī)型為參考，借用并改制國(guó)外已有的秸稈打捆機(jī)的整機(jī)框架，重新設(shè)計(jì)秸稈打捆機(jī)。二是改造設(shè)計(jì)（國(guó)內(nèi)秸稈打捆機(jī)的機(jī)型均可采用）。著力解決以下技術(shù)：①加大撿拾器寬度，提高彈齒轉(zhuǎn)速，增加喂入量。②降低壓縮機(jī)的壓縮次數(shù)，減小機(jī)器的沖擊與振動(dòng)。③著力于打結(jié)器的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與研制，突破國(guó)外進(jìn)口的壁壘。

目前研制出的大多數(shù)機(jī)具，就是按照改造設(shè)計(jì)這一思路進(jìn)行的。這種思路把秸稈打捆機(jī)的開(kāi)發(fā)建立在技術(shù)較為成熟的國(guó)外秸稈打捆機(jī)的平臺(tái)之上，使得開(kāi)發(fā)難度和成本降低，周期縮短，也符合農(nóng)民的購(gòu)買(mǎi)能力；但普遍存在著改制過(guò)于粗淺、技術(shù)含量不高等問(wèn)題，以致于收獲效果不是很理想。故在改制秸稈收獲機(jī)械時(shí)必須對(duì)具體問(wèn)題做具體分析，將研制秸稈收獲專(zhuān)用部件作為主攻方向。

總之，秸稈機(jī)械化收獲是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不僅要從收獲機(jī)械方面著手，也要從秸稈綜合利用著眼，走技術(shù)創(chuàng)新的道路。在機(jī)具的研制上要有所創(chuàng)新，在秸稈綜合利用上要有所突破，只有加快推進(jìn)秸稈機(jī)械化收獲，應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)，才能降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)面向國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，加快推進(jìn)秸稈機(jī)械化收獲，對(duì)于提高農(nóng)村生產(chǎn)力水平，加快農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，促進(jìn)農(nóng)民致富，解決好“三農(nóng)”問(wèn)題，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。